專利名稱：超低氣孔率耐火磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火磚。
背景技術(shù)：
耐火磚的氣孔率直接影響到耐火磚的性能的各項(xiàng)指標(biāo)，所以降低氣孔率成為目前耐火磚生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氣孔率在10%以下的耐火磚及其制備方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)超低氣孔率耐火磚，包括硬質(zhì)粘土熟料、電熔合成材料和復(fù)合粘土結(jié)合劑，硬質(zhì)粘土熟料中 AL203、K2O, Na2O 的含量分別為 45-49%,0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余為 SiO2 及其他雜質(zhì)，硬質(zhì)粘土熟料的加入量為55-60% ；電熔合成材料中AL203、K2O, Na2O的含量分別為70-75%、0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%，其余為SiO2及其他雜質(zhì)，電熔合成材料的加入量為25-30% ；所述復(fù)合粘土結(jié)合劑包括硬質(zhì)粘土含量為2-5%、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土含量為 6-10%、半軟質(zhì)粘土 3-6%。還包括泥料分散劑，加入量為0.03-0.05 %、泥料酸堿調(diào)整劑，加入量為 0. 025-0. 045%，低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑，加入量為3-5%泥料水分是制約磚坯氣孔率的另一重要因素，為此，選用能改善泥漿分散性的泥料分散劑降低泥料水分；為使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸堿調(diào)整劑調(diào)整泥漿的PH 值；為使產(chǎn)品易于燒結(jié)，加入低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑做礦化劑；超低氣孔率耐火磚的制備方法，包括A、原料加工，利用圓錐機(jī)將揀選過的硬質(zhì)粘土熟料加工為4-2mm、2-lmm、l-0. 5mm、 0. 5-0. 088mm四種粒度，分級(jí)加工時(shí)必須保證各級(jí)顆粒的純度，以達(dá)到泥料組成最緊密堆積；B、混合粉制備，部分合成材料與硬質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑等按比例經(jīng)雷蒙磨進(jìn)行預(yù)混共磨，共磨細(xì)度要達(dá)到250目以上；加工操作時(shí)，要保證各種材料加入比例的精確性及細(xì)度要求，以達(dá)到制品低溫完全燒結(jié)，液相封閉氣孔的目的。C、細(xì)粉加工，用球磨機(jī)將部分硬質(zhì)粘土熟料加工為200目的細(xì)粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保證制品物相反應(yīng)更完全；D、泥漿制備，泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑及3-5%優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、1-1. 5%木質(zhì)素按比例加入高溫?cái)嚢杵鲀?nèi)制備泥漿，生產(chǎn)過程中攪拌器要不停攪拌，確保泥漿分散均勻有一定的粘性，泥漿溫度不能低于80度。制備時(shí)添加劑泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑分別用干凈塑料容器稀釋溶化，以保證混合時(shí)各自的化學(xué)特性；泥漿溫度不能低于80度，能改進(jìn)泥料的成型性能。E、混碾，必須先加大于0. 088mm的顆粒料，各種顆粒料按次序加入強(qiáng)制性混砂機(jī)進(jìn)行攪拌，然后加入30%左右已制備好的泥漿，混合2-3分鐘后，加入各種粉劑，混合3-5分鐘后，再加入剩余泥漿，有效混碾12-15分鐘出碾使用。加入次序不得調(diào)整，以保證混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾時(shí)間要嚴(yán)格控制，避免混碾過程對(duì)各級(jí)顆粒特別是臨界顆粒的再粉碎。F、混碾后的泥料經(jīng)M小時(shí)困料后，經(jīng)壓磚機(jī)壓制成型，布料時(shí)要四周扒料，防止偏析，成型時(shí)，嚴(yán)格控制成型壓力，掌握先輕后重的操作方法；G、制坯過程中要經(jīng)常檢查磚坯尺寸、斷面、棱角和其他缺陷；超低氣孔粘土磚半成品氣孔率要求小于或等于14%，體積密度大于或等于 2. 45g/cm3,以保證經(jīng)科學(xué)燒結(jié)后成品顯氣孔率8-10%。H、裝窯，成型后的磚坯，經(jīng)自然干燥水分小于1.5%時(shí)裝窯車入窯燒結(jié)。J、燒成，要保證制品在燒成過程形成45-65%的莫來石相，同時(shí)消除因莫來石產(chǎn)生伴隨的體積膨脹，就要保證制品的最高燒成溫度至少達(dá)到1450度，恒溫?zé)蓵r(shí)間不低于M 小時(shí)；為達(dá)到制品燒成時(shí)液相封閉氣孔的目的，在900-1200度，要嚴(yán)格控制升溫速度，每小時(shí)升溫不得超過15度。進(jìn)車制度要圍繞以上兩點(diǎn)進(jìn)行確定。超低氣孔率耐火磚研制和生產(chǎn)主要是利用液相封閉氣孔的原理，通過礦化劑和添加劑的綜合利用和搭配，使制品的高溫使用性能得到顯著提高，解決了降低氣孔率這一關(guān)鍵技術(shù)，使氣孔率平均值達(dá)9. 7 %，主要理化指標(biāo)均優(yōu)于日本同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平，可以替代進(jìn)口，屬國內(nèi)首創(chuàng)。
具體實(shí)施例方式超低氣孔率耐火磚，包括硬質(zhì)粘土熟料、電熔合成材料和復(fù)合粘土結(jié)合劑，硬質(zhì)粘土熟料中 AL203、K2O, Na2O 的含量分別為 45-49%,0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余為 SiO2 及其他雜質(zhì)，硬質(zhì)粘土熟料的加入量為55-60% ；電熔合成材料中AL203、K2O, Na2O的含量分別為70-75%、0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%，其余為SiO2及其他雜質(zhì)，電熔合成材料的加入量為25-30% ；所述復(fù)合粘土結(jié)合劑包括硬質(zhì)粘土含量為2-5%、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土含量為 6-10%、半軟質(zhì)粘土 3-6%。還包括泥料分散劑，加入量為0.03-0.05 %、泥料酸堿調(diào)整劑，加入量為 0. 025-0. 045%，低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑，加入量為3-5%泥料水分是制約磚坯氣孔率的另一重要因素，為此，選用能改善泥漿分散性的泥料分散劑降低泥料水分；為使泥料有很好的成型性能，加入泥料酸堿調(diào)整劑調(diào)整泥漿的PH 值；為使產(chǎn)品易于燒結(jié)，加入低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑做礦化劑；超低氣孔率耐火磚的制備方法，包括A、原料加工，利用圓錐機(jī)將揀選過的硬質(zhì)粘土熟料加工為4-2mm、2-lmm、l-0. 5mm、 0. 5-0. 088mm四種粒度，分級(jí)加工時(shí)必須保證各級(jí)顆粒的純度，以達(dá)到泥料組成最緊密堆積；B、混合粉制備，部分合成材料與硬質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑等按比例經(jīng)雷蒙磨進(jìn)行預(yù)混共磨，共磨細(xì)度要達(dá)到250目以上；加工操作時(shí)，要保證各種材料加入比例的精確性及細(xì)度要求，以達(dá)到制品低溫完全燒結(jié)，液相封閉氣孔的目的。C、細(xì)粉加工，用球磨機(jī)將部分硬質(zhì)粘土熟料加工為200目的細(xì)粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保證制品物相反應(yīng)更完全；D、泥漿制備，泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑及3-5%優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、1-1. 5%木質(zhì)素按比例加入高溫?cái)嚢杵鲀?nèi)制備泥漿，生產(chǎn)過程中攪拌器要不停攪拌，確保泥漿分散均勻有一定的粘性，泥漿溫度不能低于80度。制備時(shí)添加劑泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑分別用干凈塑料容器稀釋溶化，以保證混合時(shí)各自的化學(xué)特性；泥漿溫度不能低于80度，能改進(jìn)泥料的成型性能。E、混碾，必須先加大于0. 088mm的顆粒料，各種顆粒料按次序加入強(qiáng)制性混砂機(jī)進(jìn)行攪拌，然后加入30%左右已制備好的泥漿，混合2-3分鐘后，加入各種粉劑，混合3-5分鐘后，再加入剩余泥漿，有效混碾12-15分鐘出碾使用。加入次序不得調(diào)整，以保證混碾后的泥料塑性和良好的成型性能，混碾時(shí)間要嚴(yán)格控制，避免混碾過程對(duì)各級(jí)顆粒特別是臨界顆粒的再粉碎。F、混碾后的泥料經(jīng)M小時(shí)困料后，經(jīng)壓磚機(jī)壓制成型，布料時(shí)要四周扒料，防止偏析，成型時(shí)，嚴(yán)格控制成型壓力，掌握先輕后重的操作方法；G、制坯過程中要經(jīng)常檢查磚坯尺寸、斷面、棱角和其他缺陷；超低氣孔粘土磚半成品氣孔率要求小于或等于14%，體積密度大于或等于 2. 45g/cm3,以保證經(jīng)科學(xué)燒結(jié)后成品顯氣孔率8-10 %。H、裝窯，成型后的磚坯，經(jīng)自然干燥水分小于1. 5%時(shí)裝窯車入窯燒結(jié)。J、燒成，要保證制品在燒成過程形成45-65%的莫來石相，同時(shí)消除因莫來石產(chǎn)生伴隨的體積膨脹，就要保證制品的最高燒成溫度至少達(dá)到1450度，恒溫?zé)蓵r(shí)間不低于M 小時(shí)；為達(dá)到制品燒成時(shí)液相封閉氣孔的目的，在900-1200度，要嚴(yán)格控制升溫速度，每小時(shí)升溫不得超過15度。進(jìn)車制度要圍繞以上兩點(diǎn)進(jìn)行確定。超低氣孔率耐火磚研制和生產(chǎn)主要是利用液相封閉氣孔的原理，通過礦化劑和添加劑的綜合利用和搭配，使制品的高溫使用性能得到顯著提高，解決了降低氣孔率這一關(guān)鍵技術(shù)，使氣孔率平均值達(dá)9. 7 %，主要理化指標(biāo)均優(yōu)于日本同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平，可以替代進(jìn)口，屬國內(nèi)首創(chuàng)。
權(quán)利要求
1.超低氣孔率耐火磚，包括硬質(zhì)粘土熟料、電熔合成材料和復(fù)合粘土結(jié)合劑，硬質(zhì)粘土熟料中 AL203、K20、Na20 的含量分別為 45-49%、0. 04-0. 06%,0. 16. -0. 2%，其余為S^2及其他雜質(zhì)，硬質(zhì)粘土熟料的加入量為陽-60% ；電熔合成材料中 AL2O3、K2O、Nei2O 的含量分別為 70-75%,0. 08-0. 12%,0. 15. -0. 17%, 其余為S^2及其他雜質(zhì)，電熔合成材料的加入量為25-30% ；所述復(fù)合粘土結(jié)合劑包括硬質(zhì)粘土含量為2-5%、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土含量為6-10%、半軟質(zhì)粘土 3-6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低氣孔率耐火磚，其特征在于，還包括泥料分散劑，加入量為0. 03-0. 05%、泥料酸堿調(diào)整劑，加入量為0. 025-0. 045%，低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑，加入量為 3-5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超低氣孔率耐火磚的制備方法，包括A、原料加工，利用圓錐機(jī)將揀選過的硬質(zhì)粘土熟料加工為4-2mm、2_lmm、1-0.5mm、 0. 5-0. 088mm四種粒度，分級(jí)加工時(shí)必須保證各級(jí)顆粒的純度，以達(dá)到泥料組成最緊密堆積；B、混合粉制備，部分合成材料與硬質(zhì)粘土、半軟質(zhì)粘土、優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑等按比例經(jīng)雷蒙磨進(jìn)行預(yù)混共磨，共磨細(xì)度要達(dá)到250目以上；C、細(xì)粉加工，用球磨機(jī)將部分硬質(zhì)粘土熟料加工為200目的細(xì)粉，其中大于200目的含量不低于95%，以保證制品物相反應(yīng)更完全；D、泥漿制備，泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑及3-5%優(yōu)質(zhì)軟質(zhì)粘土、1-1.5%木質(zhì)素按比例加入高溫?cái)嚢杵鲀?nèi)制備泥漿，生產(chǎn)過程中攪拌器要不停攪拌，確保泥漿分散均勻有一定的粘性，泥漿溫度不能低于80度；制備時(shí)添加劑、泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑分別用干凈塑料容器稀釋溶化，以保證混合時(shí)各自的化學(xué)特性；泥漿溫度不能低于80度，能改進(jìn)泥料的成型性能；E、混碾，必須先加大于0.088mm的顆粒料，各種顆粒料按次序加入強(qiáng)制性混砂機(jī)進(jìn)行攪拌，然后加入30%左右已制備好的泥漿，混合2-3分鐘后，加入各種粉劑，混合3-5分鐘后，再加入剩余泥漿，有效混碾12-15分鐘出碾使用；F、混碾后的泥料經(jīng)M小時(shí)困料后，經(jīng)壓磚機(jī)壓制成型；G、制坯過程中要經(jīng)常檢查磚坯尺寸、斷面、棱角和其他缺陷；超低氣孔粘土磚半成品氣孔率要求小于或等于14%，體積密度大于或等于2. 45g/cm3, 以保證經(jīng)科學(xué)燒結(jié)后成品顯氣孔率8-10% ；H、裝窯，成型后的磚坯，經(jīng)自然干燥水分小于1.5%時(shí)裝窯車入窯燒結(jié)；J、燒成，要保證制品在燒成過程形成45-65%的莫來石相，同時(shí)消除因莫來石產(chǎn)生伴隨的體積膨脹，就要保證制品的最高燒成溫度至少達(dá)到1450度，恒溫?zé)蓵r(shí)間不低于M小時(shí)；為達(dá)到制品燒成時(shí)液相封閉氣孔的目的，在900-1200度，要嚴(yán)格控制升溫速度，每小時(shí)升溫不得超過15度。
全文摘要
超低氣孔率耐火磚，包括硬質(zhì)粘土熟料、電熔合成材料和復(fù)合粘土結(jié)合劑，以及泥料分散劑、泥料酸堿調(diào)整劑、低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑，其中，硬質(zhì)粘土熟料的加入量為55-60％、電熔合成材料的加入量為25-30％、復(fù)合粘土結(jié)合劑的加入量為8-12％，泥料分散劑，加入量為0.03-0.05％、泥料酸堿調(diào)整劑，加入量為0.025-0.045％，低溫?zé)Y(jié)促進(jìn)劑，加入量為3-5％。超低氣孔率耐火磚研制和生產(chǎn)主要是利用液相封閉氣孔的原理，通過礦化劑和添加劑的綜合利用和搭配，使制品的高溫使用性能得到顯著提高，解決了降低氣孔率這一關(guān)鍵技術(shù)，使氣孔率平均值達(dá)9.7％，主要理化指標(biāo)均優(yōu)于日本同類產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平，可以替代進(jìn)口，屬國內(nèi)首創(chuàng)。本發(fā)明同時(shí)公開了超低氣孔率耐火磚的制備方法。
文檔編號(hào)C04B33/00GK102303975SQ20111021799
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月1日
發(fā)明者魏國釗 申請(qǐng)人:鄭州東方科技耐火材料有限公司